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培优专题六 物态变化
一、选择题
1．小科洗完头发，下列不能使头发尽快变干的是（　　）
A．用干毛巾擦头发 B．用皮筋将头发盘成一团
C．用电吹风吹头发 D．用梳子不停地抖动头发
2．新鲜杨梅有“一日味变，二日色变，三日全变”的说法，将其制成含水量较低的杨梅干，有利于储存和运输，同时打破季节限制，延长消费时间。下列选项中的操作不能加快杨梅干制作的是（ ）
A．在光照充足的场地晾晒 B．将杨梅放在通风的场地晾晒
C．在杨梅表面覆盖保鲜膜 D．在通风的场地晾晒
3．某科学兴趣小组查阅到干果机的工作原理：采用发热丝加热，通过开关温控器可控制温度在35-70℃之间，同时配带一个风扇， 通过风扇将热风吹出， 将切成片的水果放入干果机内。很快达到风干的效果。由于是通过热风循环抽走食材的水分，所以食材的营养得到了大部分的保留和富集。小科利用干果机原理并采用上述方法制作干果， 此过程利用了哪些方法加快水的蒸发：①提高液体的温度②增大液体的表面积③加快液体表面空气流速（　　）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
4．《天工开物》记载了用朱砂矿石提炼水银（汞）的工艺。加热密闭锅内的朱砂，使其与氧气发生化学反应，生成汞蒸气，汞蒸气冷却就可以获得液态汞。此过程中发生的物态变化是（ ）
A．凝固 B．凝华 C．熔化 D．液化
5．物态变化在一年四季中随处可见，下列说法中正确的是（　　）
A．春天的早晨，空气中经常会出现大雾，这是汽化现象，需要放热
B．夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”，这是升华现象，需要吸热
C．秋天的早晨，花草上经常会出现露珠，这是液化现象，需要放热
D．冬天的早晨，地面上经常会出现白霜，这是凝固现象，需要吸热
6．仲复曦光初透，枝头栖蝉被星露（如图）。蝉身上的露珠形成时发生的物态变化是（ ）
A．凝华 B．液化 C．熔化 D．凝固
7．中印边境的查果拉哨所，海拔高达5300米。战士们在气温低、空气稀薄的恶劣环境下坚守边疆，煮好的饭菜经常半生不熟，出现这一现象的原因是（　　）
A．气压高，沸点高 B．气压高，沸点低
C．气压低，沸点高 D．气压低，沸点低
8．“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物，主要原因是（ ）
A．减小锅内气压，降低锅内液体的沸点 B．减小锅内气压，提高锅内液体的沸点
C．增加锅内气压，降低锅内液体的沸点 D．增加锅内气压，提高锅内液体的沸点
9．市场上出售的一种网红食品——炒酸奶，制作过程主要是在标准大气压下将沸点为-196℃的液态氮和酸奶倒入容器中，在酸奶快速凝固的同时，周围“白雾缭绕”。下列说法正确的是（　　）
A．“烟雾”是水蒸气液化形成的 B．“烟雾”是液态氮汽化形成的
C．酸奶在凝固过程中吸收热量 D．标准大气压下，-196℃的液态氮一定沸腾
10．登山运动员在海拔几千米的高山上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间鸡蛋还是不熟，其原因是（　　）
A．高山上气温太低 B．高山上大气压小，水的沸点低
C．炉火的温度低 D．水沸腾的时间不够长
二、非选择题
11.如图是厨房中的两杯水，一杯是冰水，一杯是热水，仅根据图中信息判断，装冰水的______（选填“甲”或“乙”）杯；杯壁出现的水珠是水蒸气______（填物态变化名称）形成的。
12.如图甲所示，针筒内封住一定质量的乙醚蒸气，向左推活塞，可以观察到筒壁上出现乙醚液体，说明乙醚气体可以在常温下通过___________的方式液化；如图乙所示把水壶中的水烧开并持续加热，在距离壶嘴一定高度处放置一个玻璃板，可以观察到玻璃板 __________（选填“上”或“下”）表面出现小水珠的现象，说明水蒸气可以通过___________ 的方式液化。
13.保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面，为了研究影响蔬菜和水果水分蒸发快慢的因素，有甲、乙、丙三组同学各自做了研究实验。如图是他们所做的实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖成两半的胡萝卜)。
(1)甲组同学探究的是蒸发快慢与___________的关系。
(2)乙组同学___________（填“能”或“不能”）探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
(3)丙组同学能得到结论是___________。
(4)研究方法正确的小组所用的研究方法是___________法。
14.在学习了有关物态变化的知识以后，小明在家做了如下实验：甲、乙两个房间里相同的电炉上，相同的两壶水都已烧开，水烧开后壶口留出“白气”。请回答：
（1）根据甲、乙两图所示情况可以判断出房间___________的气温较高：
（2）A、B两幅图中，符合水沸腾前的情形的是___________图：
（3）如果加大炉火猛烧，则壶内开水的温度___________（选填“升高”“不变”“降低”）。
15.科学课上，为探究影响蒸发快慢的因素，某组同学设想：当吸了水的无纺布在空气中放置一段时间后，会因水分蒸发而质量变小，所以可以通过测量无纺布在相同时间后的质量变化情况，来判断其中水分蒸发的快慢。于是他们用相同材质、相同大小的无纺布，在等质量水中浸泡相同时间，使其含水量相同，并用下列装置进行实验。请据图回答：
(1)选择装置甲和装置丁作对照，可以研究影响液体蒸发快慢的因素是________。
(2)若要探究“空气流速”对蒸发快慢的影响，应该选择的装置是________。
(3)如表是利用装置甲与装置乙进行实验后的数据记录。
实验组别 实验1 实验2 实验3
装置甲 装置乙 装置甲 装置乙 装置甲 装置乙
电子天平读数（克） 开始时 7.5 7.5 7.6 7.6 7.4 7.4
5分钟后 7.1 6.5 7.3 6.7 7.0 6.6
①本实验可以得出的结论：________。
②运用分子运动的观点，解释出现上述质量变化的原因________。
16．石油是一种重要的工业原料，如图所示是石油原油分馏的过程，利用各成分沸点的不同将原油中的各物质分离出来。请回答下列问题。
(1)工业上先将原油在蒸发器中加热至350℃-500℃，使其蒸发后进入分馏塔。分馏塔中位置越高温度越低，使石油蒸气在上升过程中不断液化，该过程会_______（选填“吸收”或“放出”）热量。
(2)沥青通常作为残留物留在蒸发器底部，可知沥青的沸点_______（选填“高于”、 “等于”或“低于”）汽油沸点。分离得到的石油气中含有丁烷气体，在常温下可通过_______的方式使其液化后储存在打火机中。
17．如甲图所示为西汉时期的熊足青铜鼎，该鼎被誉为“古代高压锅”。当鼎内装部分水，盖上鼎盖、闭合锁扣，鼎下堆放干柴燃烧，在标准大气压下，鼎内的水可在120℃沸腾。该鼎是利用了水的沸点随气压的增大而___________。小黄想验证该鼎原理，应选择的操作是___________（填“乙”或“丙”）。
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培优专题六 物态变化
一、选择题
1．小科洗完头发，下列不能使头发尽快变干的是（　　）
A．用干毛巾擦头发 B．用皮筋将头发盘成一团
C．用电吹风吹头发 D．用梳子不停地抖动头发
【答案】B
【详解】A．用干毛巾擦头发时，干毛巾会吸收头发上的部分水分，使头发尽快变干。故A不符合题意；
B．用皮筋将头发盘成一团后，头发的表面积变小，且头发之间的空气流动相对较慢，使蒸发变慢，不能使头发尽快变干。故B符合题意；
C．用电吹风吹头发时，加快了头发表面空气的流动速度，使蒸发加快，能使头发尽快变干。故C不符合题意；
D．用梳子不停地抖动头发，增大了头发表面水分的表面积，同时也加快了头发表面空气的流动速度。这种做法能加快水的蒸发，使头发尽快变干。故D不符合题意。
故选B。
2．新鲜杨梅有“一日味变，二日色变，三日全变”的说法，将其制成含水量较低的杨梅干，有利于储存和运输，同时打破季节限制，延长消费时间。下列选项中的操作不能加快杨梅干制作的是（ ）
A．在光照充足的场地晾晒 B．将杨梅放在通风的场地晾晒
C．在杨梅表面覆盖保鲜膜 D．在通风的场地晾晒
【答案】C
【分析】制作杨梅干需要加快水分的蒸发。影响液体蒸发快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度。温度越高、液体表面积越大、液体表面上方空气流动速度越快，蒸发就越快。
【详解】A．在光照充足的场地晾晒，光照充足会使温度升高，温度升高能加快水分的蒸发，有利于加快杨梅干的制作，A不符合题意，
B．将杨梅放在通风的场地晾晒，通风良好能加快液体表面上方空气的流动速度，从而加快水分的蒸发，有利于加快杨梅干的制作，B不符合题意。
C．在杨梅表面覆盖保鲜膜，会阻碍空气的流动使液体表面上方空气的流动速度减慢，从而减慢了水分的蒸发，不能加快杨梅干的制作，C符合题意。
D．在通风的场地晾晒，能加快液体表面上方空气的流动速度，加快水分的蒸发，有利于加快杨梅干的制作，D 不符合题意。
故选C。
3．某科学兴趣小组查阅到干果机的工作原理：采用发热丝加热，通过开关温控器可控制温度在35-70℃之间，同时配带一个风扇， 通过风扇将热风吹出， 将切成片的水果放入干果机内。很快达到风干的效果。由于是通过热风循环抽走食材的水分，所以食材的营养得到了大部分的保留和富集。小科利用干果机原理并采用上述方法制作干果， 此过程利用了哪些方法加快水的蒸发：①提高液体的温度②增大液体的表面积③加快液体表面空气流速（　　）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】D
【详解】采用发热丝加热，提高了液体的温度；将水果切片增大了液体的表面积；用风扇吹风，加快了液体表面空气流速，所以小明制作干果时采用了①②③三种方法加快水的蒸发，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．《天工开物》记载了用朱砂矿石提炼水银（汞）的工艺。加热密闭锅内的朱砂，使其与氧气发生化学反应，生成汞蒸气，汞蒸气冷却就可以获得液态汞。此过程中发生的物态变化是（ ）
A．凝固 B．凝华 C．熔化 D．液化
【答案】D
【详解】汞蒸气冷却就可以获得液态汞，物质由气态变成液态，发生液化现象，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．物态变化在一年四季中随处可见，下列说法中正确的是（　　）
A．春天的早晨，空气中经常会出现大雾，这是汽化现象，需要放热
B．夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”，这是升华现象，需要吸热
C．秋天的早晨，花草上经常会出现露珠，这是液化现象，需要放热
D．冬天的早晨，地面上经常会出现白霜，这是凝固现象，需要吸热
【答案】C
【详解】A．春天的早晨空气中的大雾，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故A错误；
B．夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故 B错误；
C．秋天的早晨花草上出现的露珠，是空气中的水蒸气液化而成的，液化放热，故C正确；
D．冬天的早晨地面上经常会出现白霜，霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶，凝华放热，故D错误。
故选C。
6．仲复曦光初透，枝头栖蝉被星露（如图）。蝉身上的露珠形成时发生的物态变化是（ ）
A．凝华 B．液化 C．熔化 D．凝固
【答案】B
【详解】在清晨，空气中含有大量的水蒸气，这些水蒸气遇到温度较低的蝉，放热液化形成小水珠，附着在蝉的身上，就形成了露珠，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．中印边境的查果拉哨所，海拔高达5300米。战士们在气温低、空气稀薄的恶劣环境下坚守边疆，煮好的饭菜经常半生不熟，出现这一现象的原因是（　　）
A．气压高，沸点高 B．气压高，沸点低
C．气压低，沸点高 D．气压低，沸点低
【答案】D
【详解】查果拉哨所海拔高度高，气温低、空气稀薄，气压低，沸点也低。液体就会在较低的温度下沸腾，液体一旦沸腾温度不会升高，所以不容易煮熟食物。
8．“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物，主要原因是（ ）
A．减小锅内气压，降低锅内液体的沸点 B．减小锅内气压，提高锅内液体的沸点
C．增加锅内气压，降低锅内液体的沸点 D．增加锅内气压，提高锅内液体的沸点
【答案】D
【详解】高压锅密闭较好，使锅内的气压增大，液体的沸点会升高，可以更快地煮熟食物，故选D。
9．市场上出售的一种网红食品——炒酸奶，制作过程主要是在标准大气压下将沸点为-196℃的液态氮和酸奶倒入容器中，在酸奶快速凝固的同时，周围“白雾缭绕”。下列说法正确的是（　　）
A．“烟雾”是水蒸气液化形成的 B．“烟雾”是液态氮汽化形成的
C．酸奶在凝固过程中吸收热量 D．标准大气压下，-196℃的液态氮一定沸腾
【答案】A
【详解】AB．液态氮在汽化过程吸收大量的热，导致容器周围温度降低，“烟雾缭绕”是空气中的水蒸气遇冷液化而成，此过程放出热量，故A正确，B错误；
C．物体凝固过程中需要向外界放出热量，所以酸奶在凝固过程中放出热量，故C错误；
D．液体沸腾的条件是：达到沸点且不断吸收热量。将-196℃的液态氮置于标准大气压下，液态氮迅速汽化，由液态变为气态，同时吸收大量的热，若达不到沸腾的条件，液态氮就不会沸腾，故D错误。
故选A。
10．登山运动员在海拔几千米的高山上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间鸡蛋还是不熟，其原因是（　　）
A．高山上气温太低 B．高山上大气压小，水的沸点低
C．炉火的温度低 D．水沸腾的时间不够长
【答案】B
【详解】登山运动员在海拔几千米的高山上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间鸡蛋还是不熟，这是因为海拔高度越高，气压越低，气压低，沸点降低，所以不易把鸡蛋煮熟，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、非选择题
11.如图是厨房中的两杯水，一杯是冰水，一杯是热水，仅根据图中信息判断，装冰水的______（选填“甲”或“乙”）杯；杯壁出现的水珠是水蒸气______（填物态变化名称）形成的。
【答案】 乙 液化
【详解】[1][2]杯内热水冒出的温度较高的水蒸气遇到温度较低的烧杯壁会液化成小水滴附着在烧杯壁内侧，空气中的水蒸气遇到温度低的烧杯壁会液化成小水滴附着在烧杯壁外侧。所以杯中装热水的是甲，乙是一杯刚倒的冰水。
12.如图甲所示，针筒内封住一定质量的乙醚蒸气，向左推活塞，可以观察到筒壁上出现乙醚液体，说明乙醚气体可以在常温下通过___________的方式液化；如图乙所示把水壶中的水烧开并持续加热，在距离壶嘴一定高度处放置一个玻璃板，可以观察到玻璃板 __________（选填“上”或“下”）表面出现小水珠的现象，说明水蒸气可以通过___________ 的方式液化。
【答案】 压缩体积 下 降低温度
【详解】[1]在图甲中，针筒内封住一定质量的乙醚蒸气，向左推活塞，对乙醚蒸气进行压缩，使其体积变小，此时可以观察到筒壁上出现乙醚液体，这是因为乙醚在常温下通过压缩体积的方式由气态变为了液态，即发生了液化现象。
[2]在图乙中，把水壶中的水烧开并持续加热，水会汽化为水蒸气，高温的水蒸气遇到温度较低的玻璃板，会在玻璃板上遇冷液化成小水珠。由于水蒸气是向上运动的，碰到玻璃板后在玻璃板的下表面液化形成小水珠，所以小水珠出现在玻璃板的下表面。
[3]水壶中产生的水蒸气温度较高，玻璃板温度较低，高温的水蒸气遇到温度较低的玻璃板时，放出热量，温度降低，从而由气态变为液态，这是通过降低温度的方式使水蒸气液化。
13.保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面，为了研究影响蔬菜和水果水分蒸发快慢的因素，有甲、乙、丙三组同学各自做了研究实验。如图是他们所做的实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖成两半的胡萝卜)。
(1)甲组同学探究的是蒸发快慢与___________的关系。
(2)乙组同学___________（填“能”或“不能”）探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
(3)丙组同学能得到结论是___________。
(4)研究方法正确的小组所用的研究方法是___________法。
【答案】(1)温度
(2)不能
(3)其他条件相同时，水表面空气流速越快，蒸发越快
(4)控制变量
【详解】（1）由图甲可知，液体表面空气流动速度和液体表面积相同，只改变温度，故探究的是蒸发快慢与温度的关系。
（2）乙组同学所使用的胡萝卜中水的表面积相同，故无法探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
（3）丙图中控制了液体的温度和液体的表面积相同，只改变液体的表面的空气流动速度，因此可得出结论：其他条件相同时，水表面空气流速越快，蒸发越快。
（4）实验中都需要控制其他因素相同，改变需要探究的因素，故用到的研究方法是控制变量法。
14.在学习了有关物态变化的知识以后，小明在家做了如下实验：甲、乙两个房间里相同的电炉上，相同的两壶水都已烧开，水烧开后壶口留出“白气”。请回答：
（1）根据甲、乙两图所示情况可以判断出房间___________的气温较高：
（2）A、B两幅图中，符合水沸腾前的情形的是___________图：
（3）如果加大炉火猛烧，则壶内开水的温度___________（选填“升高”“不变”“降低”）。
【答案】 乙 B 不变
【详解】（1）[1]白气是水壶中的水蒸气遇冷液化成的小水珠，所以物态变化为液化；液化放热，遇冷才容易发生液化，所以房间温度越低，越容易液化，白气越多，所以气温较高的是乙。
（2）[2]水沸腾时，气泡从下向上气泡变大，A是沸腾的图象，B图是沸腾前的。
（3）[3]液体沸腾的特点是吸收热量，温度不变，如果加大炉火猛烧，壶内开水的温度不变。
15.科学课上，为探究影响蒸发快慢的因素，某组同学设想：当吸了水的无纺布在空气中放置一段时间后，会因水分蒸发而质量变小，所以可以通过测量无纺布在相同时间后的质量变化情况，来判断其中水分蒸发的快慢。于是他们用相同材质、相同大小的无纺布，在等质量水中浸泡相同时间，使其含水量相同，并用下列装置进行实验。请据图回答：
(1)选择装置甲和装置丁作对照，可以研究影响液体蒸发快慢的因素是________。
(2)若要探究“空气流速”对蒸发快慢的影响，应该选择的装置是________。
(3)如表是利用装置甲与装置乙进行实验后的数据记录。
实验组别 实验1 实验2 实验3
装置甲 装置乙 装置甲 装置乙 装置甲 装置乙
电子天平读数（克） 开始时 7.5 7.5 7.6 7.6 7.4 7.4
5分钟后 7.1 6.5 7.3 6.7 7.0 6.6
①本实验可以得出的结论：________。
②运用分子运动的观点，解释出现上述质量变化的原因________。
【答案】(1)液体表面积的大小
(2)甲、丙
(3) 在液体表面积和空气流动速度相同时，温度越高，蒸发越快 温度越高，分子运动越剧烈
【详解】（1）比较甲、丁可知，两片无纺布的质量相同，丁中的无纺布折叠了，表面积减小，所以不同的是水的表面积，可以研究液体表面积对蒸发快慢的影响。
（2）若要探究“空气流速”对蒸发快慢的影响，需控制液体的质量、温度、液体表面积相同，改变液面附近空气流速，观察无纺布在相同时间后的质量变化情况，故应该选择的装置是甲和丙。
（3）①[1]数据分析：在每组实验中，5分钟后装置甲的质量都比装置乙大，说明甲中水分多，装置甲的无纺布中水蒸发得慢；可以得出的结论：在液体表面积和空气流动速度相同时，温度越高，蒸发越快。
②[2]在其他条件相同情况下，温度越高，分子运动的越剧烈，水分子离开水面的速度越快，水蒸发越快。
16．石油是一种重要的工业原料，如图所示是石油原油分馏的过程，利用各成分沸点的不同将原油中的各物质分离出来。请回答下列问题。
(1)工业上先将原油在蒸发器中加热至350℃-500℃，使其蒸发后进入分馏塔。分馏塔中位置越高温度越低，使石油蒸气在上升过程中不断液化，该过程会_______（选填“吸收”或“放出”）热量。
(2)沥青通常作为残留物留在蒸发器底部，可知沥青的沸点_______（选填“高于”、 “等于”或“低于”）汽油沸点。分离得到的石油气中含有丁烷气体，在常温下可通过_______的方式使其液化后储存在打火机中。
【答案】(1)放出
(2) 高于 加压
【详解】（1）液化指的是由气体转化为液态的过程，液化需要放出热量，所以石油蒸气在上升过程中不断液化，该过程会放出热量。
（2）[1]沥青通常作为残留物留在蒸发器底部，说明温度未达沥青的沸点，可知沥青的沸点高于汽油的沸点。
[2]液化的方式有降低温度和压缩体积，丁烷气体储存在打火机中，可以通过加压的方式压缩体积液化后储存。
17．如甲图所示为西汉时期的熊足青铜鼎，该鼎被誉为“古代高压锅”。当鼎内装部分水，盖上鼎盖、闭合锁扣，鼎下堆放干柴燃烧，在标准大气压下，鼎内的水可在120℃沸腾。该鼎是利用了水的沸点随气压的增大而___________。小黄想验证该鼎原理，应选择的操作是___________（填“乙”或“丙”）。
【答案】 升高 丙
【详解】[1] 当鼎内装部分水，盖上鼎盖、闭合锁扣，鼎下堆放干柴燃烧，鼎内水汽化，鼎内气压增加，在标准大气压下，鼎内的水可在120℃沸腾，故该鼎是利用了水的沸点随气压的增大而升高。
[2] 图乙对沸腾的水充气加压，但继续加热，水持续吸热会继续沸腾，实验中不能证明沸点升高，故乙不能验证该鼎原理；
图丙对沸腾的水停止加热，抽气减压，水能再次沸腾，说明水的沸点降低，说明气压减小沸点降低，即水的沸点随气压的增大而增大，故能验证该鼎原理。
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